Архітектура відеосистеми сучасних мікропроцесорних систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

Завдання на курсову роботу

Вступ

1. Монітори, їх типи і характеристики

1.1 Електро-променеві монітори

1.1.1 Принципи роботи

1.1.2 Види багаточастотних моніторів

1.1.3 Тип екрану монітора

1.1.4 Цифрові сигнали для електронно-променевих моніторів

1.2 Рідкокристалічні дисплеї

1.2.1 Переваги рідкокристалічних моніторів

1.2.2 Недоліки LCD-дисплеїв

2. Основні характеристики монітор ІВ

2.1 Розмір екрану

2.2 Роздільна здатність

2.3 Крок крапки (розмір пікселя)

2.4 Режими розгортки

2.5 Енергоспоживання і безпека

2.6 Частота розгортки по вертикалі і горизонталі

3. Відеоадаптери

3.1 Типи відеоадаптерів

3.2 Стандарти на відеосистеми

3.2.1 Адаптери і монітори стандарту VGA

3.2.2 Адаптер VGA

3.2.3 Адаптери SVGA

3.3 Стандарти SVGA асоціації VESA

4. Компоненти відеосистеми

4.1 BIOS відеоадаптера

4.2 Графічний процесор

4.2.1 Системна плата з інтегрованим графічним ядром

4.3 Відеопам'ять

4.3.1 Обчислення необхідного об'єму відеопам'яті

4.3.2 Пам'ять DRAM

4.3.3 Пам'ять EDO DRAM

4.3.4 Високошвидкісна відеопам'ять (сучасні типи)

4.4 Цифроаналоговий перетворювач

4.5 Шина

4.6 Відеодрайвер

4.6.1 Графічні API

5. Модернізація або установка нового відеоадаптера

5.1 Модернізація відеопам'яті

5.2 Вибір відеоадаптера на основі одного набору мікросхем

6. Програма DisplayMate

7. Порівняння “професійних” плат виробництва 3DLABS лінійки OXYGEN (GVX420, GVX210, GVX1 Pro) з “ігровими” платами на процесорах NVIDIA

7.1 Порівняння швидкісних характеристик

8. Параметри “ідеальної відеосистами” компю'тер

Висновки по проведеному дослідженні

Список використаної літератури

Додаток



Завдання на курсову роботу

З дисципліни “Мікропроцесорні системи” спеціальність 5.09.1504. “Обслуговування комп'ютерних та інтелектуальних систем і мереж”

Тема курсової роботи: архітектура відеосистеми сучасних мікропроцесорних систем

Постановка задачі: Аналіз принципів організації відеосистеми сучасних мікропроцесорних систем

Вступ

Із ростом науково-технічної революції проходить вдосконалення усіх сфер науки і техніки. Особливо це помітно в галузі комп'ютерних технологій та мікропроцесорних систем. Дуже широкого використання набули персональні комп'ютери, тому, що із використанням ПК збільшується продуктивність праці, що збільшує прибутки, крім того їх потужність постійно збільшується, а ціна зменшується. Оновлення та модернізація різних компонентів ПК, програмного забезпечення проходить майже кожен місяць.

Постійно зростаючі вимоги до моніторів та відеокарт зумовлюють постійну їх модернізацію. Внаслідок цього різні фірми виробники відеоадаптерів змагаються за володіння ринком, випускаючи високоякісні плати за помірною ціною. На даний момент високі позиції займають такі фірми як: Gigabyte, ATI, Matrox, nVidia, Diamond multimedia, Creative Labs, Trident і інші. Також велику роль у розробках ві-деоадаптерів відіграє індустрія відеоігор, яка постійно вдосконалює і наближає графіку до реальності, що перевантажує відеокарту.

Раніше (10-20 років тому) не було таких високих вимог до компонентів відео-системи, тому, що не було в цьому потреби. Але з розвитком графічного програмного забезпечення, прикладних програм, комп'ютерних ігор розвивалась і відеосистема комп'ютера. Сучасні дорогі відеоадаптери мають вбудовані TV-тюнери (пристрої для перегляду телепередач), підтримують підключення декількох моніторів (для кожного монітора свій відеоадаптер, причому один з них первинний), частоту ядра і частоту пам'яті DDR до 500 МГц, підтримку DirectX 9.0, і інші можливості.

Також широкий вибір і на ринку моніторів, які бувають випуклі електро-променеві та плоскопанельні рідкокристалічні, мають вишуканий дизайн, цифрове меню чи USB-інтерфейс, а розміри екрану коливаються від 12 до 42 дюймів.

Сучасна відеосистема з допомогою програмного і додаткового апаратного забезпечення дозволяє редагувати з високою якістю будь-який відомий формат зображення, перехвачувати зображення з програми чи відеоролика, з подальшим редагуванням, дивитись телепередачі та зберігати їх на диску, створювати комп'ютерні мультики і фільми, створювати спецефекти для кінострічок і багато багато інших можливостей.

монітор рідкокристалічний відеосистема

1. Монітори, їх типи і характеристики

Інформаційний зв'язок між користувачем і комп'ютером забезпечує монітор. Можна обійтися без принтера, дисководів і плат розширення, але робота без монітора рівносильна роботі усліпу: не видні ні результати, ні що вводяться з клавіатури команди (література 1).

Перші мікрокомп'ютери були невеликими блоками, в яких практично не було засобів індикації. Все, що мав в своєму розпорядженні користувач, -- це набір миготливих світлодіодів або можливість роздруку результатів на принтері. Спілкування користувача з комп'ютером здійснювалося через телетайп або пишучу машинку. З появою монітора комп'ютер став набагато привабливішим для широкої аудиторії користувачів.

Система відображення комп'ютера складається з двох головних компонентів:

монітора (дисплея);

відеоадаптера (званого також відеоплатою або графічною платою).

1.1 Електро-променеві монітори

1.1.1 Принципи роботи

Інформація на моніторі може відображатися декількома способами. Найпоширеніший -- відображення на екрані електронно-променевої трубки (ЕЛТ), такий же, як в телевізорі. ЕЛТ представляє собою електронний вакуумний прилад в скляній колбі, в горловині якого знаходиться електронна гармата, а на дні-- екран, покритий люмінофором.

Нагріваючись, електронна гармата випускає потік електронів, які з великою швидкістю рухаються до екрану. Потік електронів (електронний промінь) проходить через фокусуючу і відхилюючу катушки, які направляють його в певну точку покритого люмінофором екрану. Під впливом ударів електронів люмінофор випромінює світло, яке бачить користувач, що сидить перед екраном комп'ютера. В електронно-променевих моніторах використовуються три шари люмінофора: червоний, зелений і синій. Для вирівнювання потоків електронів використовується так звана тіньова маска -- металева пластина, що має щілини або отвори, які розділяють червоний, зелений і синій люмінофори на групи по три точки кожного кольору. Якість зображення визначається типом тіньової маски, що використовується; на різкість зображення впливає відстань між групами люмінофорів (шагорозташування крапок).

На рисунку. 1.1. показаний розріз типового електронно-променевого монітора.

Хімічна речовина, що використовується як люмінофор, характеризується часом післясвічення, який відображає тривалість свічення люмінофора після дії електронного пучка. Час післясвічення і частота оновлення зображення повинен відповідати один одному, щоб не було помітне мерехтіння зображення (якщо час післясвічення дуже малий) і була відсутня розмитість і подвоєння контурів в результаті накладення послідовних кадрів (якщо час післясвічення дуже великий).

Електронний промінь рухається дуже швидко, прокреслюючи екран рядками зліва направо і зверху вниз по траєкторії, яка отримала найменування растр. Період сканування по горизонталі визначається швидкістю переміщення променя упоперек екрану.

В процесі розгортки (переміщення по екрану) промінь впливає на ті елементарні ділянки люмінофорного покриття екрану, в яких повинне з'явитися зображення. Інтенсивність променя постійно міняється, внаслідок чого змінюється яскравість свічення відповідних ділянок екрану. Оскільки свічення зникає дуже швидко, електронний промінь повинен знов і знов пробігати по екрану, відновлюючи його. Цей процес називається відновленням (або регенерацією) зображення.

В більшості моніторів частота регенерації, яку також називають частотою вертикальної розгортки, в багатьох режимах приблизно рівна 85 Гц, тобто зображення на екрані оновлюється 85 разів в секунду. Зниження частоти регенерації призводить до мерехтіння зображення, яке дуже стомлює очі. Отже, чим вище частота регенерації, тим комфортніше себе відчуває користувач.

Дуже важливо, щоб частота регенерації, яку може забезпечити монітор, відповідала частоті, на яку налаштований відеоадаптер. Якщо такої відповідності немає, зображення на екрані взагалі не з'явиться, а монітор може вийти з ладу.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1.1.2 Види багаточастотних моніторів

В одних моніторах встановлена фіксована частота розгортки. В інших підтримуються різні частоти в деякому діапазоні (такі монітори називаються багаточастотними -- multiple-frequency monitor). Більшість сучасних моніторів багаточастотна, тобто можуть працювати з різними стандартами відеосигналу, які отримали досить широке розповсюдження. Фірми-виробники для позначення моніторів такого типу використовують різні терміни: монітори, що синхронізуються (multisync), багаточастотні (multifrequency), багаторежимні (multiscan), що автосинхронізуються (autosynchronous) і з автонастройкою (autotracking).

1.1.3 Тип екрану монітора

Екрани моніторів можуть бути двох типів: опуклі і плоскі. Екран типового дисплея опуклий. Така конструкція характерна для більшості ЕЛТ (у тому числі і телевізійних кінескопів).

Звичайно екран викривлений як по вертикалі, так і по горизонталі. В деяких моделях (Sony FD Trinitron і Mitsubishi DiamondTron NF) використовується конструкція Trinitron, в якій поверхня екрану має невелику кривизну тільки в горизонтальному перетині. Кривизна вертикального перетину екрану рівна нулю. На такому екрані виникають набагато менше відблиски і поліпшуються якість зображення. Недолік цієї конструкції -- висока собівартість виробництва, а отже, і більш висока ціна.

1.1.4 Цифрові сигнали для електронно-променевих моніторів

Останнє слово в технології електронно-променевих моніторів -- це використання цифрового входу відповідно до стандарту DVI (Digital Video Interface), вживаного в плоскопанельных дисплеях. Більшість виробників моніторів, наприклад ViewSonic, NEC, ADC, Acer і Samsung, оголосили про підтримку цього стандарту в своїх электроннопроменевих моделях моніторів. При використанні цього інтерфейсу користувач отримує наступні переваги: більш точна передача кольорового спектру, загальне поліпшення якості зображення, точна автонастройка і ін. Оскільки більшість сучасних відеоадаптерів випускається з аналоговим роз'ємом VGA (DB-15), такі монітори підтримують обидва інтерфейси -- аналоговий і 20-контактний DVI. Швидше за все, найближчим часом вся комп'ютерна індустрія перейде на цифрову передачу даних між відеоадаптером і монітором.

1.2 Рідкокристалічні дисплеї

Існують альтернативні конструкції засобів відображення, засновані на інших фізичних явищах. Запозичивши технологію у виготівників плоских індикаційних панелей, деякі компанії розробили рідкокристалічні дисплеї, звані також LCD-дисплеями (Liquid-Crystal Display). Для них характерний плоский безвідблисковий екран і низька споживча потужність (деякі моделі таких дисплеїв споживають 5 Вт, тоді як монітори з електронно-променевою трубкою -- порядка 100 Вт). За якістю передачі кольорів рідкокристалічні панелі з активною матрицею на даний час перевершують більшість моделей моніторів з електронно-променевою трубкою.

Слід зазначити, що роздільна здатність рідкокристалічних екранів, як правило, нижче, ніж у типових електронно-променевих трубок, і коштують пристрої набагато дорожче. Існує декілька різновидів рідкокристалічних дисплеїв: монохромний з пасивною матрицею, кольоровий з пасивною матрицею, кольоровий (аналоговий) з активною матрицею і найсучасніший кольоровий (цифровий) з активною матрицею. На рисунку. 1.2. представлений зовнішній вигляд звичайного рідкокристалічного монітора.

Рисунок 1.2 Типовий 15-дюймовий рідкокристалічний дисплей

Кращі кольорові дисплеї -- це дисплеї з активною матрицею, або тонкоплівочні транзисторні (TFT), в яких кожним пікселем управляють три транзистори (для червоного, зеленого і синього кольору). Монітори з активною матрицею по яскравості зображення набагато перевершують пасивні дисплеї, і тому зображення на них легко видні під кутом.

Існує два основні стандарти цифрових рідкокристалічних моніторів:

Стандарт Digital Flat Panel (DFP), прийнятий Асоціацією за стандартами в області відеоелектроніки (Video Electronic Standards Association -- VESA) в лютому 1999 року. Стандарт DFP був раніше відомий як PanelLink.

Стандарт Digital Visual Interface (DVI), прийнятий Digital Display Working Group (DDWG) в квітні 1999 року. Він більш популярний серед виробників апаратного забезпечення і, по суті, є промисловим стандартом.

На рисунку. 1.3. показані роз'єми DFP і DVI, що використовуються в деяких графічних платах і цифрових рідкокристалічних моніторах, а також стандартні роз'єми VGA, що використовуються в традиційних відеоадаптерах, електронно-променевих моніторах і аналого-сумісних рідкокристалічних моніторах.

Вибір аналогового рідкокристалічного монітора не тільки дозволяє трохи заощадити, але і дає можливість використовувати наявний відеоадаптер. Слід зазначити, що це може позначитися на якості тексту або зображення, що виводиться на екран, це пов'язано з перетворенням цифрового сигналу комп'ютера в аналоговий (у відеоадаптері) і назад в цифровий (в рідкокристалічному моніторі).

Це перетворення часто приводить до флуктуації (або плавання) пікселів, що відбувається при безладному включенні і виключенні суміжних осередків рідкокристалічної панелі через неможливість визначення порядку ініціалізації осередків.

Більшість моніторів поставляється із спеціальним програмним забезпеченням, яке здатне поліпшити якість зображення, що виводиться, проте не дозволяє усунути цю проблему повною мірою.

Рисунок 1.3 Різновиди роз'ємів графічних плат

Цифрові рідкокристалічні панелі, підключені до сумісних відеоадаптерів, дозволяють уникнути проблеми, пов'язаної з перетворенням сигналу. На жаль, більшість існуючих відеоадаптерів не підтримують цифрові сигнали. Деякі цифрові рідкокристалічні панелі розраховані на роботу лише з певними цифровими відеоадаптерами, що призводить до підвищення їх вартості.

Перед покупкою рідкокристалічного монітора слід оцінити всі його переваги і недоліки. Можна звернутися до місцевої комп'ютерної преси, в якій обов'язково знайдуться результати тестування і поради з вибору рідкокристалічних моніторів. Єдиний чинник, стримуючий їх розповсюдження, -- це досить висока ціна (правда, як і всі ціни на апаратне забезпечення комп'ютера, вона постійно знижується).

1.2.1 Переваги рідкокристалічних моніторів

В даний час рідкокристалічні монітори активно застосовуються не тільки в портативних комп'ютерах, але і в настільних системах. Вони володіють цілими рядом переваг, які відрізняють їх від моніторів з електронно-променевими трубками:

Для відображення інформації використовується вся поверхня екрану монітора. Наприклад, видима область рідкокристалічного 17-дюймового монітора -- 17 дюймів, тоді як у монітора з електронно-променевою трубкою -- всього лише 15 дюймів.

Менша глибина, що дозволяє економити робочий простір.

Деякі моделі мають знімну опорну підставку, що дозволяє встановлювати монітори на стіні або будь-якій підставці.

Більш низьке енергоспоживання і, як наслідок, менше виділення тепла.

Рідкокристалічні монітори не схильні "вигорянню" люмінофора.

Можливість повороту монітора на 90°, що особливо радує дизайнерів.

Вага рідкокристалічних панелей набагато менше, ніж електронно-променевих моніторів тих же розмірів. Наприклад, 15-дюймовий рідкокристалічний дисплей ViewSonic VA 550 важить тільки 10,1 фунтів (приблизно 4,5 кг), тоді як вага 17-дюймового електронно-променевого монітора досягає 35-50 фунтів (15,8-22,6 кг).

1.2.2 Недоліки LCD-дисплеїв

В рідкокристалічному моніторі встановлена певна кількість транзисторів, і тому дисплеї такого типу не працюють на декількох частотах. Всі пікселі на екрані рідкокристалічного монітора мають фіксований розмір, а в моніторах з електронно-променевою трубкою розмір пікселів може змінюватися. Таким чином, рідкокристалічні дисплеї розроблені так, що мають певну фіксовану роздільну здатність. Перед покупкою дисплея цього типу переконаєтеся, що ваш відеоадаптер підтримує таку ж роздільну здатність, як і екран, і що цій роздільній здатності буде цілком достатньо протягом всього терміну служби вашого монітора.

2. Основні характеристики монітор ІВ

2.1 Розмір екрану

Розміри екранів моніторів можуть коливатися від 15 до 42 дюймів (або від 38 до 106 см) по діагоналі. Чим більше розмір екрану, тим дорожче монітор. Найпоширенішими є монітори з екранами, у яких довжина діагоналі 15, 17, 19 або 21 дюйм. На жаль, це не дійсний розмір активної області екрану, а діагональ электронно-променевої трубки. При порівнянні, наприклад, 17-дюймових моніторів, виготовлених різними фірмами, необхідно міряти активні області їх екранів. Ці розміри варіюються від моделі до моделі, так що 17-дюймовий монітор одного виробника може давати зображення розміром 15 дюймів по діагоналі, а монітор іншого -- 15,5 дюймів.

В таблиці 2.1. приведені дані про розміри електронно-променевих трубок і відповідних їм розміри зображення (видимої області екрану).

Таблиця 2.1. Порівняння розмірів електронно-променевих трубок і відповідної видимої області екрану

Розмір екрану ЕЛТ, дюйми	Видима область, дюйми
12	10,5
14	12,5
15	13,5
16	14,5
17	15,5
18	16,5
19	17,5
20	18,5
21	19,5

Хоча розміри видимої області варіюються від моделі до моделі, приведені цифри дають достатньо повне уявлення про більшість моніторів. Розмір видимої області є розміром по діагоналі тої частини екрану електронно-променевої трубки, яка підсвічується електронним променем. Іншими словами, при роботі з Windows видима область -- це область,яку займає головне вікно (область робочого столу).

В більшості випадків оптимальними для роботи є 17-дюймові монітори. Для нових систем рекомендуються 17-дюймові монітори, для систем широкого застосування -- 15-дюймові, а для висококласних систем -- 19-21-дюймові.

Монітори більшого розміру рекомендується використовувати для роботи з такими додатками, як, наприклад, настільні видавничі системи, де особливо важливо бачити найдрібніші деталі зображення. На більш крупному екрані монітора (17-дюймовому або більше) можна відобразити сторінку формату А4 у натуральну величину, тобто побачити сторінку точно у такому вигляді, в якому вона буде надрукована. Ця властивість отримала назву WYSIWYG (What You See Is What You Get -- що бачиш, то і отримаєш). Можливість побачити сторінку у натуральну величину дозволяє користувачу обійтися без пробних роздруків.

Багато Web-сторінок розроблено з урахуванням дозволу 1 024x768, оптимального для 17-дюймових моніторів. Якщо проглядати такі Web-сторінки на моніторі меншого дозволу, доведеться скористатися смугами прокрутки.

2.2 Роздільна здатність

Роздільна здатність, або дозвіл монітора -- це розмір мінімальної деталі зображення, яку можна розрізнити на екрані. Даний параметр характеризується кількістю елементів розкладання -- пікселів (pixel) -- по горизонталі і вертикалі екрану.

Чим більша кількість пікселів, тим більш детальне зображення формується на екрані. Необхідний дозвіл в значній мірі залежить від конкретного додатку. Символьні додатки (наприклад, програми командного рядка) вимагають невисокого дозволу, тоді як додатки з великим об'ємом графіки (наприклад, настільна видавнича система) потребують більш детальних зображень.

Відеоадаптери комп'ютерів підтримують декілька стандартних дозволів, приведених нижче в таблиці 2.1. разом із загальноприйнятими найменуваннями режимів.

Таблиця 2.1 Дозволи екрану при різних режимах

Дозвіл, пікселі	Найменування режиму
640x480	VGA (Video Graphics Array)
800x600	SVGA (Super VGA)
1024x768	XGA(eXtendedGraphics Array)
1 280x1 024	UVGA (Ultra VGA)
1 600x1 200	--

Мінімальні розміри екрану, що рекомендуються для найпоширеніших форматів зображення приведені в таблиці 2.2.

Таблиця 2.2. Мінімальні розміри екрану для поширених форматів зображення

Дозвіл, пікселі	Розмір монітора, дюйми
640x480	13
800x600	15
1024x768	17
1280x1024	21

2.3 Крок крапки (розмір пікселя)

Ще однією важливою властивістю, що характеризує якість моніторів, є відстань між крапками, визначуване конструкцією тіньової маски або апертурних грат, розташованих усередині електронно-променевого монітора. Тіньова маска є металевою пластиною, вбудованою в передню частину монітора відразу після шару люмінофора. Пластина містить тисячі отворів, що використовуються для фокусування проміння, витікаючого з електронних гармат, що дозволяє одноразово опромінювати тільки одну правильно забарвлену точку люмінофора. Висока швидкість оновлення екрану (60-85 разів в секунду) призводить до того, що всі крапки опромінюються одночасно. При цьому тіньова маска дозволяє сфокусувати опромінювання на необхідних крапках.

В монохромному моніторі дозвіл відповідає розміру зерна люмінофора, а в кольоровому -- як мінімум одній тріаді різнокольорових плям. Терміни відстань між крапками або зернистість означають відстань між сусідніми тріадами в міліметрах . Екрани, що характеризуються меншим значенням зернистості, мають більш тісно розташовані тріади плям люмінофора і тому можуть формувати більш чітке зображення. І навпаки, екрани з великим значенням зернистості формують менш чітке зображення.

Замість зернистості в рідкокристалічних моніторах використовуються такі параметри, як яскравість і контрастність. Яскравість цих типів моніторів вимірюється в канделах на квадратний метр, або нітах. Звичайно яскравість "середньостатистичного рідкокристалічного монітора" складає 150-250 ніт. Найкраще зображення досягається при великій яскравості і контрастності.

2.4 Режими розгортки

Монітори і відеоадаптери можуть підтримувати два режими розгортки -- черезстроковий (interlaced) і порядковий (noninterlaced). Порядковий режим використовується в більшості систем відображення. В цьому режимі електронний промінь сканує екран порядковий зверху вниз, формуючи зображення за один прохід. В черезстроковому режимі промінь також сканує екран зверху вниз, але за два проходи: спочатку непарні рядки, а потім парні. Кожний прохід при черезстроковій розгортці займає половину часу формування повного кадру при порядковій розгортці. Таким чином, на повну регенерацію зображення в обох режимах йде один і той же час.

Монітори з черезстроковою розгорткою можуть працювати з меншою частотою регенерації (частотою кадрів), що знижує їх вартість. Обмеження можливостей цієї розгортки пов'язано із здатністю ока "розмазувати" два сусідні, виведені в поточному напівкадрі рядки (наприклад, парні) на зазор між ними (в нашому випадку -- на непарний рядок, по якому промінь пробіжить в наступному напівкадрі). Якщо ви хочете працювати із зображеннями високої чіткості, придбайте відеоадаптер і монітор, які підтримують порядковий режим розгортки з високим дозволом.

Існує думка, що у деяких користувачів монітори з низкою частотою регенерації при роботі в черезстроковому режимі викликають небажані розлади.

2.5 Енергоспоживання і безпека

Монітор може бути економічним в значенні споживання електроенергії. Багато компаній-виробники прагнуть того, щоб їх продукція відповідала вимогам стандарту Energy Star, запропонованого агентством з охорони довкілля ЕРА (Environmental Protection Agency). Любий комп'ютер і монітор, споживаючий при спільній роботі під час простою менше 60 Вт (по 30 Вт кожний), одержують право на маркіровку знаком Energy Star. Деякі дослідження показують, що при використовуванні таких "зелених комп'ютерів" можна щорічно економити до 70 доларів тільки на оплаті електроенергії.

2.6 Частота розгортки по вертикалі і горизонталі

Монітор повинен обов'язково відповідати вибраному відеоадаптеру. Якщо система, буде в майбутньому модернізуватися, потрібно придбати багаточастотний монітор який працюватиме в різних режимах, включаючи і ті, які ще не специфіковані.

Частоти розгорток по вертикалях і горизонталях, визначуваних режимом роботи відеоадаптера, повинні потрапляти в діапазон, підтримуваний електронікою монітора. Частота розгортки по вертикалі (або частота регенерації) визначає стабільність зображення. Чим вона вище, тим краще. Типові значення цієї частоти знаходяться в діапазоні від 50 до 160 Гц. Частота розгортки по горизонталі (або частота рядків) коливається від 31,5 до 90 кГц і вище.

Відеоадаптер Creative 3D Blaster Annihilator підтримує високі частоти оновлення екрану, до яких слід відноситися вельми обережно. Використовування частоти оновлення відеоадаптера, що перевищує максимально допустиму частоту оновлення монітора, може привести до фізичного пошкодження монітора!

Операційні системи Windows 2000, Windows 98, Windows 95B (OSR 2.x), Windows Me і Windows XP підтримують конфігурацію монітора Plug and Play (PnP), якщо, звичайно, монітор і відеоадаптер підтримують, у свою чергу, функцію канальної передачі цифрових даних (Data Display Channel -- DDC). Суть цієї технології полягає в тому, що монітор посилає операційній системі відповідні сигнали, які визначають підтримувані частоти оновлення і інші параметри монітора. Ці дані потім відображаються в діалоговому вікні Властивості: Екран (Display: Properties).

Частота розгортки по вертикалі не повинна бути нижчою 60 Гц, хоча навіть при такій частоті можна помітити мерехтіння. Знижена частота викликає стомлюваність очей, особливо при великих розмірах екрану. Сучасні монітори спокійно працюють при частоті вертикальної регенерації 85 Гц і вище, що значно знижує стомлюваність при тривалій роботі. Проте підвищення частоти регенерації трохи знижує ресурс роботи монітора, оскільки кожна картинка повинна виводитися на екран частіше.

При використовуванні частоти оновлення, що перевищує частоту, підтримувану монітором, ви можете його буквально спалити.

При покупці VGA-монітора переконаєтеся, що частота його розгортки по горизонталі не нижче 31,5 кГц (це мінімум, необхідний відеоадаптеру для формування растру 640x480пикселей). В специфікованому VESA-режимі SuperVGA (SVGA-- дозвіл 800x600 пікселів) частота розгортки по вертикалі повинна дорівнювати 72 Гц, а по горизонталі -- не менше 48 кГц. Для отримання більш чіткого зображення (дозвіл 1 024x768 пікселів) частота розгортки по вертикалі повинна досягати 60 Гц, а по горизонталі -- 58 кГц. При підвищенні частоти регенерації до 72 Гц частота рядків повинна бути збільшений пропорційно. Для отримання надчіткого зображення потрібно шукати монітор з частотою розгортки по вертикалі не менше 75 Гц, а по горизонталі -- не менше 90 кГц.

3. Відеоадаптери

3.1 Типи відеоадаптерів

Монітору необхідне джерело вхідних даних. Сигнали, що подаються на монітор, поступають з відеоадаптера, вбудованого в систему або що підключається до комп'ютера.

Існує три способи підключення комп'ютерних систем до електронно-променевого або рідкокристалічного монітора.

Окрема відеоплата. Це метод, для реалізації якого потрібні роз'єми розширення AGP або PCI, забезпечує найвищий рівень ефективності і максимальну експлуатаційну гнучкість при виборі об'єму пам'яті і необхідних можливостей.

Набір мікросхем графічного ядра, вбудований в системну плату. Ефективність цього методу нижче, ніж при використовуванні окремої відеоплатні, а об'єм пам'яті змінити практично неможливо.

Набір мікросхем системної плати з інтегрованим відеоадаптером. Найнижча вартість будь-якої графічної конфігурації і досить низька ефективність, особливо для тривимірних ігор або роботи з графічними додатками. Роздільна здатність і можливості перенесення кольорів нижча, ніж при використанні окремих відеоадаптерів.

3.2 Стандарти на відеосистеми

Відеоадаптер формує сигнали управління монітором. З появою в 1987 році комп'ютерів сімейства PS/2 компанія IBM ввела нові стандарти на відеосистеми, які практично зразу ж витіснили старі. Більшість відеоадаптерів підтримує принаймні один з наступних стандартів:

MDA (Monochrome Display Adapter);

HGC (Hercules Graphics Card);

CGA (Color Graphics Adapter);

EGA (Enhanced Graphics Adapter);

VGA (Video Graphics Array);

SVGA (Super VGA);

XGA (extended Graphics Array).

В даний час на ринку можна знайти адаптери VGA, SVGA і XGA. Решту типів відеоадаптерів вже можна вважати реліктами комп'ютерної ери.

3.2.1 Адаптери і монітори стандарту VGA

В квітні 1987 року одночасно з випуском комп'ютерів сімейства PS/2 компанія IBM ввела в дію специфікацію VGA (Video Graphics Array), яка незабаром стала загальновизнаним стандартом систем відображення комп'ютерів.

На відміну від застарілих відеостандартів, орієнтованих на передачу моніторам цифрових сигналів, в VGA використовується передача аналогових сигналів.

Більшість моніторів комп'ютерів, випущених до PS/2, приймали цифрові сигнали. При виводі кольорового зображення сигнали RGB, що поступали, включали/вимикали електронне проміння червоної, зеленої і синьої електронних гармат електронно-променевої трубки. Таким чином, в зображенні на екрані могло бути присутній до восьми кольорів. В моніторах і адаптерах IBM кількість колірних комбінацій подвоювалася за рахунок додаткових сигналів яскравості по кожному кольору. Технологія їх виробництва достатньо проста і добре освоєна, а колірна сумісність між різними моделями цілком прийнятна. Найістотніший недолік цифрових моніторів -- обмежена кількість кольорів.

В PS/2 IBM перейшла до аналогової схемотехніки в системі відображення. Аналоговий монітор працює за тим же принципом, що і цифровий, тобто передаються RGB-сигнали управління трьома основними кольорами, але кожний сигнал має декілька рівнів яскравості (в стандарті VGA -- 64). В результаті число можливих комбінацій (кольорів) зростає до 262 144 (643). Для створення реалістичного зображення засобами комп'ютерної графіки колір часто виявляється важливіший за високий дозвіл, оскільки людське око сприймає картинку з великою кількістю колірних відтінків як більш правдоподібну.

3.2.2 Адаптер VGA

В комп'ютерах PS/2 більшість схем відеоадаптера розташована на системній плати. Ці схеми реалізовані у вигляді спеціалізованої інтегральної мікросхеми і випускаються компанією IBM. Для того, щоб пристосувати новий стандарт до більш ранніх систем, IBM випустила так званий адаптер дисплея PS/2 (PS/2 Display Adapter), який частіше називають платою VGA. Цей відеоадаптер містить всі електронні схеми, необхідні для підтримки специфікації VGA, на одній повнорозмірній платі з 8-бітовим інтерфейсом. Сама IBM давно припинила виробництво плати VGA, але вони ще зустрічаються в деяких комп'ютерах.

BIOS VGA -- це програма, призначена для управління схемами VGA. Через BIOS програми можуть ініціювати деякі процедури і функції VGA, не звертаючись при цьому безпосередньо до адаптера. Таким чином, програми стають апаратно-незалежними і можуть викликати деякі функції, що зберігаються в системній BIOS.

Багато виробників підтверджують сумісність із стандартом тільки на рівні регістрів, а це не означає відповідності специфікації на всі сто процентів. Отже, навіть якщо така програма чудово працює на справжній апаратурі IBM, з адаптером іншої компанії вона може не працювати. Більшість виробників забезпечує сумісність на рівні регістрів, і програми, напряму що звертаються до регістрів відеоадаптера (і лише до них), з цими моделями працюватимуть коректно. В платах передбачена внутрішньосхемна емуляція колишніх адаптерів на рівні регістрів, що забезпечує абсолютну сумісність з колишніми стандартами. Ця сумісність робить VGA дійсно універсальним стандартом.

Вся апаратура VGA забезпечує відображення до 256 відтінків на екрані з палітри в 262 144 кольори (256 Кбайт). Природно, для цього повинен використовуватися аналоговий монітор.

В даний час основним адаптером VGA вважається адаптер з 16-у кольорами і дозволом 640x480. Ці параметри повинні підтримуватися всіма адаптерами, що працюють під управлінням операційної системи Windows. Якщо при завантаженні системи виникають проблеми, то вона завантажується в так званому безпечному режимі, де за умовчанням використовується адаптер VGA в режимі 640x480, 16 кольорів.

3.2.3 Адаптери SVGA

З появою відеоадаптерів XGA і 8514/А конкуренти IBM вирішили не копіювати ці розширення VGA, а почати випуск більш дешевих адаптерів з дозволом, який вище за дозвіл продуктів IBM. Ці відеоадаптери утворили категорію Super VGA, або SVGA.

SVGA володіють більш широкими можливостями, ніж плати VGA. Спочатку SVGA не був стандартом. Під цим терміном малися на увазі численні і відмінні одна від одної розробки різних компаній, вимоги до параметрів яких були жорсткішими, ніж вимоги до VGA.

Наприклад, одні відеоадаптери пропонували декілька форматів зображення (800x600 і 1 024x768) з дозволом вище, ніж у VGA, тоді як інші мали таке ж або навіть більший дозвіл (але і більш обширну палітру відтворюваних відтінків в кожному форматі). Не дивлячись на відмінності, всі ці відеоадаптери відносяться до категорії плат SVGA.

Зовні плати SVGA мало чим відрізняється від своїх побратимів VGA. На них встановлені такі ж роз'єми (рисунку 3.1).



Рисунок 3.1 Роз'єм SVGA

Оскільки типові специфікації плати SVGA різних виробників істотно відрізняються, детально розглянути їх неможливо. Розводка вихідного роз'єму для стандартного адаптера VGA або SVGA приведена в таблиці. 3.1.

Таблиця 3.1 Призначення контактів стандартного 15-контактного роз'єму VGA

Контакт	Сигнал	Напрям передачі
1	Червоний	Вихід
2	Зелений	Вихід
3	Синій	Вихід
4	Монітор ID 2	Вхід
5	Логічний нуль (самотестування монітора)	-
6	Загальний для червоного аналогового	-
7	Загальний для зеленого аналогового	-
8	Загальний для синього аналогового	-
9	Ключ (контакт пропущений)	-
10	Загальний для синхронізації	-
11	Монітор ID 0	Вхід
12	Монітор ID 1	Вхід
13	Синхронізація рядків	Вихід
14	Синхронізація кадрів	Вихід
15	Монітор ID 3	Вхід

3.3 Стандарти SVGA асоціації VESA

Новий стандарт був названий VESA BIOS Extension. Якщо відеоадаптер відповідає цьому стандарту, програмним шляхом легко визначити специфічні відповідності і використати їх надалі. Перевага VESA BIOS полягає в тому, що для роботи з будь-яким адаптером SVGA програміст може використовувати єдиний драйвер. З адаптерами SVGA різних моделей від різних виробників можна спілкуватися через єдиний програмний інтерфейс VESA.

В даний час більшість адаптерів SVGA, що випускаються, підтримує специфікацію VESA BIOS Extension. Ця підтримка в основному необхідна для DOS-додатків реального режиму (в основному ігор) і операційних систем, відмінних від Windows. Для користувачів Windows 9x і Windows NT/2000 ці розширення BIOS не потрібні, оскільки для роботи використовується відеодрайвер встановленого відеоадаптера.

Існуючий стандарт VESA на платі SVGA передбачає використання практично всіх поширених варіантів форматів зображення і кодування колірних відтінків, аж до дозволу 1 280x1 024 пікселів при 16 777 216 відтінках (24-бітове кодування кольору). Деякі відеоадаптери підтримують дозвіл 1 880x1 440. Проте іноді відеоадаптер SVGA, який рекламується як VESA-сумісний, не працює з конкретним драйвером, наприклад з драйвером на 800x600 пікселів з 256-у кольорами, який входить в Windows.

4. Компоненти відеосистеми

Для роботи відеоадаптера необхідні наступні основні компоненти:

BIOS (Basic Input/Output System -- базова система уведення-виведення);

графічний процесор, іноді званий набором мікросхем системної логіки відеоадаптера;

відеопам'ять;

цифроаналоговий перетворювач, він же DAC -- Digital to Analog Converter;

роз'єм;

відеодрайвер.

Багато популярних адаптерів сьогодні мають додаткові модулі, призначені для спеціальної мети, наприклад для прискорення відображення тривимірних об'єктів.

4.1 BIOS відеоадаптера

Відеоадаптери мають свою BIOS, яка подібна системній BIOS, але повністю незалежна від неї. (Інші пристрої в комп'ютері, такі як SCSI-адаптери, можуть також мати власну BIOS.) Якщо ви включите монітор першим і негайно подивитеся на екран, то зможете побачити пізнавальний знак BIOS відеоадаптера в самому початку запуску системи.

BIOS відеоадаптера, подібно системній BIOS, зберігається в мікросхемі ROM; вона містить основні команди, які надають інтерфейс між устаткуванням відеоадаптера і програмним забезпеченням. Програма, яка звертається до функцій BIOS відеоадаптера, може бути автономним додатком, операційною системою або системною BIOS. Звернення до функцій BIOS дозволяє вивести інформацію про монітор під час виконання процедури POST і почати завантаження системи до початку завантаження з диска будь-яких інших програмних драйверів.

BIOS відеоадаптера, як і системну BIOS, можна модернізувати двома способами. Якщо BIOS записана в мікросхемі EEPROM, то її вміст можна модифікувати за допомогою спеціальної програми, що поставляється виготівником адаптера. В іншому випадку мікросхему можна замінити новою, знову-таки що поставляється виготівником. BIOS, яку можна модифікувати за допомогою програмного забезпечення, іноді називається flash BIOS.

Оновлення BIOS відеоадаптера може бути потрібно в тому випадку, якщо старий адаптер використовується в новій операційній системі або виготівник знаходить істотний дефект в первинному коді програми.

4.2 Графічний процесор

В конструкції відеоадаптера може використовуватися один з трьох типів процесора або спеціалізованого комплекту мікросхем. Тип пристрою, який буде встановлений в конкретній платі, практично не залежить від стандарту відображення, підтримуваного відеоадаптером VGA, SVGA або XGA.

Найстаріша архітектура відеоадаптерів називається структурою із збереженням кадру зображення (frame-buffer technology). Вона припускає методику побудови зображення, при якій відеоадаптер відповідає тільки за зберігання і регенерацію статичного кадру зображення. Сам же кадр будується виключно зусиллями програми і центрального процесора комп'ютера. Природно, при такій методиці на центральний процесор лягає величезне навантаження, оскільки він повинен практично повністю управляти побудовою всіх деталей зображення.

В сучасній комп'ютерній графіці застосовується спеціалізований графічний сопроцесор. Така архітектура припускає включення до складу відеоадаптера власного процесора, який виконував би всі обчислення, необхідні для побудови зображення. При цьому центральний процесор майже повністю звільняється від виконання інших задач (не пов'язаних безпосередньо з формуванням картинки). Таким чином, відібравши практично всі графічні функції у центрального процесора комп'ютера і поклавши їх на спеціалізований (максимально для цього пристосований) процесор відеоадаптера, ця архітектура забезпечує мінімальний час реакції системи.

Існує проміжний варіант архітектури -- відеоакселератор (асcelerator chip) з обмеженим набором функцій. Така архітектура, вживана в багатьох відеоадаптерах, представлених на сучасному комп'ютерному ринку, припускає, що електронні схеми відеоадаптера вирішують алгоритмічно прості, але віднімаючі багато часу задачі. Зокрема, електронні схеми відеоадаптера виконують побудову графічних примітивів -- прямих ліній, кіл і т.п., а за центральним процесором комп'ютера залишається конструювання зображення, розкладання його на складові і пересилка у відеоадаптер інструкцій, наприклад: намалювати прямокутник певного розміру і кольору.

В сучасних графічних системах застосовується також процесор тривимірної графіки (3D-графіки), що використовується практично у всіх відеоадаптерах, оптимізованих для комп'ютерних ігор, а також в більшості найпоширеніших відеоплат. Процесор тривимірної графіки, блок обробки 3D-графіки, розташовується в наборі мікросхем акселератора і використовується для формування зображення багатокутників, створення світлових ефектів і промальовування півтонів. Вартість 3D-графічних процесорів залежить від наборів мікросхем що використовуються, модулів пам'яті і швидкодії RAMDAC (цифроаналогового перетворювача з ОЗУ).

4.2.1 Системна плата з інтегрованим графічним ядром

Протягом цілого останніх років вбудована графічна система була одним з основних елементів недорогих комп'ютерів. При цьому до недавнього часу більшість стандартних компонентів графічної системи була перенесена безпосередньо на системну плату. В багатьох недорогих системах, зокрема створених на основі системної плати форм-фактора LPX, стандартні відеосхеми типу VGA були включені в системну плату. Робочі характеристики і можливості вбудованої відеосистеми мало чим відрізняються від плат розширення, що використовує ті або ж подібні набори мікросхем. Крім того, в більшості випадків вбудовану відеосистему можна з успіхом замінити відеоадаптером.

Слід зазначити, що процес інтеграції системної плати з іншими компонентами привів до розробки наборів мікросхем, що включають підтримку відео і аудіо функцій 3D. Взагалі, в набір мікросхем системної плати була включена велика частина раніше згадуваних компонентів відеоплати, при цьому відеопам'ять використовується як частина основної системної пам'яті. Метод сумісного використання основної системної пам'яті, що отримав назву уніфікованої архітектури пам'яті (Unified Memory Architecture -- UMА), також використовувався із вбудованим графічним ядром, що містить власні набори мікросхем.З підвищенням ступеня інтеграції наборів мікросхем системної плати цей метод отримав більш широке розповсюдження.

Першої серед виробників інтегрованих наборів мікросхем, відео, що містять, і аудіо компоненти, була компанія Cyrix. В Cyrix, що входила тоді в корпорацію National Semiconductor, був розроблений набір з двох мікросхем, що отримав назву MediaGX. Набір MediaGX об'єднав в собі функції процесора, контроллера пам'яті, обробки звуку і графіки, що дозволило значно зменшити вартість комп'ютерів, що випускаються (правда, їх продуктивність була набагато нижчою, ніж систем класу Pentium з аналогічними тактовими частотами). Після того, як компанія Cyrix була продана VIA Technologies, в National Semiconductor створили поліпшену версію MediaGX, що отримала назву Geode GX1, яка призначалася для використання в малопотужних мережних клієнтах-терміналах, інтерактивних комп'ютерних приставках і інших пристроях.

Компанія Intel стала наступним розробником інтегрованих наборів мікросхем, що сповістила із створенням набору серії 810 (кодова назва Whitney) про початок широкомасштабної промислової підтримки цієї конструкції. До числа наборів мікросхем Intel, що мають інтегроване графічне ядро, відносяться наступні:

все сімейство Intel 810;

Intel 815 і 815Е.

Набори мікросхем сімейства 810 підтримують порівняно низькоэффективні (типу PCI) інтегровані графічні системи; набори мікросхем 815 і 815Е, у свою чергу, підтримують AGP-еквівалентні інтегровані системи тривимірної графіки класу 1740. Системні плати, що містять набори мікросхем системної логіки Intel 815 і 815Е, також можуть мати додатковий роз'єм AGP. Набори мікросхем обох типів призначені для підтримки сучасних версій процесорів Intel Pentium ІІІ і Celeron формфактора Socket 370. Сімейства 810 і 815 є наборами з двох мікросхем: одна з них містить Graphics Memory Controller Hub, що замінив традиційну мікросхему North Bridge, а друга, у свою чергу, містить I/O Controller Hub, що зайняв місце компонента South Bridge.

Intel не є єдиною компанією, розробляючою інтегровані набори мікросхем; існує ще декількох провідних виробників, що займаються створенням подібних наборів мікросхем системної логіки, призначених для недорогих комп'ютерів і системної плати, створеної на базі процесорів Intel і AMD. Параметри наборів мікросхем основних компаній, окрім Intel, приведені в таблиці 4.1.

На жаль, перераховані набори мікросхем не зможуть задовольнити любителів сучасних комп'ютерних ігор. Не дивлячись на це, інтегрованої графічної системи, створеної на їх основі і включаючої підтримку AGP 2х і більш швидких 3D-функций, цілком достатньо для користувача, що працює із стандартними офісними програмами.ї

Таблиця 4.1 Інтегровані набори мікросхем

Виробник	Набір мікросхем системної логіки	Підтримуваний процесор	Кількість мікросхем в наборі	Примітки
VIA Technology	VIA Apollo PM601	Pentium ІІІ/Celeron/VIA Cyrix III (Socket 370)	2	Містить графічну систему Trident BladeSD
VIA Technology	VIA Apollo PLE133	Pentium ІІІ/Celeron VlA Cyrix III (Socket 370)	2	Містить графічну систему Trident BladeSD
VIA Technology	VIA Apollo MVP4	Сімейство АМD К6, Cyrix M lI, Intel Pentium MMX (Super Socket 7)	2	Містить графічну систему Trident BladeSD
Silicon Integrated Systems (SIS)	SiS 530/5595	Сімейство АМD К6, Cyrix MІl, Intel Pentium MMX (Super Socket 7)	2	Містить графічну систему SIS6320
Silicon Integrated Systems (SIS)	SiS 620/5595	Pentium II/III/Celeron (Slot 1 або Socket 370)	2	Містить графічну систему SIS6320
Silicon Integrated Systems (SIS)	SiS 630	Pentium Ill/Celeron (Socket 370)	1	Містить графічну систему SiSSOOt сумісний з SiS Video Bridge
Silicon Integrated Systems (SIS)	SIS630E	Pentium IlI/Celeron (Socket 370)	1	Містить графічну систему SIS300
Silicon Integrated Systems (SIS)	SIS630S	Pentium Ill/Celeron (Socket 370)	1	Містить графічну систему SIS30Q також
Silicon Integrated Systems (SIS)	SIS730S	AMD Athlon/Duron (Socket А)	1	Містить графічну систему; також підтримує зовнішню плату AGP
S3 Graphics, Inc.	ProSavage PM133	Pentium III/Celeron (Socket 370)	2	Створений на базі системної плати VIA Apollo Pro 133A і наборів мікросхем S3 Savage 4 3D
S3 Graphics, Inc.	ProSavage KM133	AMD Athlon/Duron (Socket А)	2	Створений на базі системної плати VIA Apollo Pro 133A і наборів мікросхем S3 Savage 4 3D
Acer Labs	Aladdin TNT2	Pentium II/III/Celeron (Slot А і Socket А)	2	Створений на основі набору мікросхем nVidia RIVA TNT2

4.3 Відеопам'ять

При формуванні зображення відеоадаптер звертається до пам'яті. Місткість пам'яті на відеоадаптері (відеопам'яті) може бути різною: 4, 8, 16, 32, 64 або 128 Мбайт. Більшість сучасних плат мають мінімум 16 Мбайт, а в багатьох комп'ютерах встановлена відеопам'ять об'ємом 32 Мбайт. Додаткова пам'ять не збільшує швидкодії відеоадаптера, але дозволяє підвищити дозвіл зображення або кількість відтворюваних кольорів. В якості відеопам'яті можуть використовуватися мікросхеми пам'яті різних типів (таблиця 4.2).

Таблиця 4.2 Типи відеопам'яті

Тип пам'яті	Відносна швидкодія	Область застосування
FPM DRAM (Fast Page-Mode RAM)	Повільна	Застарілі ISA-відеоадаптери
VRAM (Video RAM)*	Дуже швидка	Дорога; зараз використовується рідко
WRAM (Window RAM)*	Дуже швидка	Дорога; зараз використовується рідко
EDO DRAM (Extended Data Out DRAM)	Середня	Дешеві PCI-відеоадаптери
SDRAM (Synchronous DRAM)	Швидка	В основному відеоадаптери PCI/AGP
MDRAM (Multibank DRAM)	Швидка	Використовується досить рідко
SGRAM (Synchronous Graphics DRAM)	Дуже швидка	Високоякісні відеоадаптери PCI/AGP
DDR	Дуже швидка	Високоякісні відеоадаптери AGP

* В цьому типі двохпортової пам'яті операції читання і запису даних можуть виконуватися одночасно.

4.3.1 Обчислення необхідного об'єму відеопам'яті

Об'єм пам'яті, необхідний для створення режиму із заданим дозволом і кількістю кольорів, обчислюється таким чином. Для кодування кожного пікселя зображення необхідний певний об'єм пам'яті, а загальна кількість пікселів визначається заданим дозволом. Наприклад, при дозволі 1 024x768 на екрані відображається 786 432 пікселі.

Якби цей дозвіл підтримував тільки два кольори, то для відображення кожного пікселя знадобився б всього один біт пам'яті, при цьому біт із значенням 0 визначав би чорну крапку, а із значенням 1 -- білу. Відвівши на кожний піксель 24 біт пам'яті, можна відобразити більше 16,7 млн кольорів, оскільки кількість можливих комбінацій для 4-розрядного двійкового числа-- 16 777 216 (тобто 2 ). Перемноживши кількість пікселів, що використовуються при заданому дозволі екрану, на число бітів, потрібних для відображення кожного пікселя, отримаємо об'єм пам'яті, необхідний для формування і зберігання зображень в цьому форматі. Нижче наведений приклад подібних обчислень:

1 024 х 768 = 786 432 пікселі х 24 біт/піксель = 18 874 368 біт = 2 359 296 байт = 2,25 Мбайт

Отже, для відображення картинки з глибиною кольору в 24 біт і дозволом 1024x768 пікселів буде потрібно 2,25 Кбайт відеопам'яті на відеоадаптері. Оскільки об'єм модулів пам'яті "фізично" кратний ступеням двійки, тобто можна встановити 256 або 512 Кбайт, 1, 2 або 4 Мбайт і т.д., для підтримки такого заданого режиму необхідні хоча б 4 Мбайт.

Для того, щоб мати ще більш високий дозвіл і більшу кількість відтінків на платі SVGA, об'єм пам'яті повинен істотно перевищувати 256 Кбайт, встановлених на платі стандартного адаптера VGA. Об'єми пам'яті, необхідні для різних форматів зображення SVGA, приведені в табл. 3.3.

Таблиця 4.3 Мінімальний об'єм пам'яті відеоадаптера для різних режимів відображення (двомірна графіка)

Дозвіл, пікселів	Глибина кольору, біти	Кількість кольорів	Об'єм модуля	Необхідний об'єм відеопам'яті, байт
640x480	4	16	256 Кбайт	153600
640x480	8	256	51 2 Кбайт	307200
640x480	16	65536	1 Мбайт	614400
640x480	24	16777216	1 Мбайт	921600
800x600	4	16	256 Кбайт	240000
800x600	8	256	51 2 Кбайт	480000
800x600	16	65536	1 Мбайт	960000
800x600	24	16777216	2 Мбайт	1440000
1 024x768	4	16	51 2 Кбайт	393216
1 024x768	8	256	1 Мбайт	786432
1 024x768	16	65536	2 Мбайт	1 572 864
1 024x768	24	16777216	4 Мбайт	2359296
1 280x1 024	4	16	1 Мбайт	655360
1 280x1 024	8	256	2 Мбайт	1310720
1 280x1 024	16	65536	4 Мбайт	2621440
1 280x1 024	24	16777216	4 Мбайт	3932160

З таблиці видно, що відеоадаптер з пам'яттю 2 Мбайт може формувати картинку з 65 536 кольорами при дозволі 1024x768 пікселів, але для отримання якості, близької до фотографічного (true color) -- 16,8 млн колірних відтінків, знадобиться наростити об'єм пам'яті до 4 Мбайт.

В більшості сучасних адаптерів встановлюється 16, 32 або 64 Мбайт пам'яті. Ця додаткова пам'ять не використовується в двомірній графіці, а призначена для реалізації різних типів буферів. Об'їм відеопам'яті, необхідній для виконання певної операції, залежить від глибини кольору і Z-буфера. В режимі потрійної буферизації для відображення тривимірних текстур відводиться більший об'єм пам'яті, ніж при подвійній, що може призвести до відчутного зниження швидкості комп'ютерних ігор. Режим буферизації, що використовується 3D-відеоадаптером, встановлюється звичайно за допомогою меню Властивості: Екран.

Об'єми пам'яті, необхідні для виконання 3D-операцій в тих або інших режимах, приведені в табл. 3.4. Для отримання даних про об'єми пам'яті, що використовуються при інших поєднаннях глибини кольору і Z-буфера, можна дізнатися на Web-вузлі компанії ZD Lab за адресою: http://www.zdnet.eom/etestinglabs/stories/benchmarks.html.

Хоча деякі адаптери можуть працювати в 32-розрядному режимі, не обов'язково мається на увазі, що вони можуть відтворювати більше 16 277 216 кольорів, подібно дисплею при 24-розрядному режимі true color. Багато відеопроцесорів і шин відеопам'яті оптимізовано для передачі да...